DE3603533A1

DE3603533A1 - Antiblockiersystem fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3603533A1
Application number: DE19863603533
Authority: DE
Inventors: Thoshifumi Saitama Maehara
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1986-02-05
Publication date: 1986-08-07
Also published as: US4708407A; GB2172946A; JPH0615323B2; GB8602418D0; GB2172946B; JPS61181755A

Description

Antiblockiersystem für Fahrzeuge

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Antiblockiersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein System, bei dem sich ein Radblockierzustand, der während einer Bremsbetätigung aufgrund eines plötzlichen Abfalls der Radgeschwindigkeit auftreten könnte, durch Reduzieren des Bremsfluiddrucks vermeiden läßt.

In den letzten Jahren wurden Antiblockiervorrichtungen verschiedener Art für eine Verbesserung der Sicherheit von Kraftfahrzeugen vorgeschlagen. Bei einem typischen Beispiel davon ist ein normalerweise offenes Absperrventil in einer Bremsdruckfluidübertragungsleitung (diese wird im folgenden als Hauptleitung bezeichnet), die einen Hauptzylinder, d.h. einen Fluiddruckgenerator, mit jeder Bremsvorrichtung verbindet, derart angeordnet, daß sie die Hauptleitung schließt bzw. blockiert, wenn es notwendig wird, den Bremsfluiddruck während des Arbeitens der Antiblockiervorrichtung abzusenken; eine weitere Leitung, die im folgenden als Bypass-Leitung bezeichnet wird, ist nach Art einer Bypass-Verbindung mit der Hauptleitung verbunden; ein Reduzierventil ist derart angeordnet, daß es die Bypass-Leitung normalerweise geschlossen hält und diese dann öffnet, wenn der Bremsfluiddruck abgesenkt werden muß; das in die Bypass-Leitung strömende Fluid wird in einem Reservoir gespeichert, das z.B. derart ausgebildet ist, daß es das einströmende Fluid speichert, während es den Fluiddruck absenkt, indem es das Innenvolumen seiner Kammer erhöht; eine Druckfluidrückführvortichtung, die eine Pumpe beinhaltet, ist derart ausgebildet, daß sie das in dem Reservoir gespeicherte Fluid aufnimmt und in die Hauptleitung führt; außerdem werden ein Absperrventil (eines normalerweise offenen Typs) und das Reduzierventil (eines normalerweise geschlossenen Typs) mittels

einer elektronischen Steuerschaltung betätigt, die dazu ausgelegt ist, einen Blockierzustand eines Rads bei Betätigung der Fahrzeugbremse zu detektieren.

Bei der Fahrzeug-Antiblockiervorrichtung der vorstehend beschriebenen Art wird der auf das Rad wirkende Bremsdruck in folgender Weise gesteuert: Zur Verhinderung eines übermäßigen Ansteigens der Bremskraft wird zuerst das Absperrventil geschlossen, um einen weiteren Anstieg des Bremsfluiddrucks zu stoppen. Falls das Absinken der Radgeschwindigkeit dadurch nicht gestoppt werden kann, wird der Bremsfluiddruck dadurch in das Reservoir freigesetzt, daß das Reduzierventil geöffnet wird, um dadurch die Bremskraft zu verringern. Wenn sich die Radgeschwindigkeit durch das Absenken des Bremsfluiddrucks wieder erholt hat, wird das Druckfluid aus dem Reservoir zur Wiederherstellung des Bremsfluiddrucks verwendet, nachdem sich die Radgeschwindigkeit durch das Absenken des Bremsfluiddrucks wieder erholen bzw. stabilisieren konnte.

Bei dem Antiblockiersystem des vorstehend beschriebenen Typs ist die für die übertragung des Bremsfluiddrucks vorgesehene Hauptleitung durch das normalerweise offenen Absperrventil in einen stromaufwärts liegenden Teil und einen stromabwärts liegenden Teil unterteilt. Während des Arbeitens des Antiblockiersystems wird der Vorgang des Aufnehmens von Druckfluid von innerhalb der Bremsvorrichtung her für denjenigen Teil der Leitung durchgeführt, der sich auf der Seite des HauptZylinders befindet. Dadurch wird eine große änderung des Fluiddrucks innerhalb der Hauptzylinders verursacht. Diese Änderung führt wiederum zu einem Problem, das unter der Bezeichnung "Rückschlagbewegung" bekannt ist, die auf das mit dem Hauptzylinder gekoppelte Bremspedal wirkt.

Zur Vermeidung dieser Rückschlagbewegung ist ein Vorschlag gemacht worden, bei dem auf der Stromaufwärtsseite

eines Bremsfluiddruckaufnahmedurchlasses ein Rückschlagventil eingefügt ist, das nur ein stromabwärts erfolgendes Strömen des Druckfluids gestattet, wie dies z.B. in der US-PS 4 278 300 offenbart ist. Jedoch ist es bei diesem Vorschlag selbstverständlich notwendig, eine Leitung vorzusehen, um das Druckfluid zum Zeitpunkt der Bremspedalfreigabe zu dem Hauptzylinder zurückzuführen. Um mit Sicherheit zu verhindern, daß das von dem Hauptzylinder in Richtung auf die Bremsvorrichtung strömende Druckfluid in umgekehrter Richtung strömt sowie zur Verhinderung, daß die Bremsvorrichtung zum Zeitpunkt der Bremspedalfreigabe zurückbleibt, muß die Fluiddruckrückfuhrleitung außerdem derart ausgebildet sein, daß kein Restdruck innerhalb der Bremsvorrichtung verbleibt. Diese Anforderungen erschweren dann nicht nur die Arbeit bezüglich der Ausbildung des gesamten Systems, sondern sie führen auch zu Schwierigkeiten bei der Erzielung der erforderlichen Bearbeitungspräzision.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Antiblockiersystems, bei dem ein Schieberventil derart vorgesehen ist, daß es ein Auftreten der Rückschlagbewegung mit größerer Sicherheit verhindert , und bei dem ein gleichmäßigerer Strom des Druckfluids von dem Hauptzylinder zu der Bremsvorrichtung dadurch sichergestellt ist, daß ein Auftreten einer jeglichen fehlerhaften Wirkung des Schieberventils bei normaler Bremsbetätigung und insbesondere im Falle einer plötzlichen Bremsbetätigung verhindert ist.

Eine Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1.

Zur Lösung der genannten Probleme des Standes der Technik schafft die vorliegende Erfindung ein Antiblockiersystem, das ein Schieberventil aufweist, das in der Lage ist, die Rückschlagbewegung mittels einer einfachen Ventilkonstruktion in mechanischer Weise zu verhindern. Dieses Schieberventil umfaßt einen (Druck-)Ausgleichkolben, der auf der Stromaufwärtsseite der Bypass-Leitung des Antiblockiersystems derart angeordnet ist, daß er mit dem auf der Stromaufwärtsseite, d.h. mit dem auf der Seite des Hauptzylinders vorhandenen Fluiddruck Pi sowie mit dem auf der Stromabwärtsseite, d.h. mit dem auf der Seite der Bremsvorrichtung vorhandenen Fluiddruck Po beaufschlagbar ist und dazu ausgelegt ist, sich unter einer Bedingung von Pi > Po zu bewegen; außerdem besitzt das erfindungsgemäße Antiblockiersystem ein Absperrventil, das die Hauptleitung durch die Bewegung des Ausgleichkolbens in mechanischer Weise schließt bzw. blockiert. Das Schieberventil ist somit derart ausgebildet, daß es eine jegliche Fluiddruckänderung, die während eines Antiblockier-Steuervorgangs stattfindet, beschränkt und diese nur auf der Stromabwärtsseite des Schieberventils stattfinden läßt.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Die Zeichung zeigt:

Eine im Umriß gezeigte schematische Darstellung der Anordnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Antiblockiersystems gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Begleitzeichnung zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses umfaßt eine Hauptleitung 1 zum übertragen von Bremsfluiddruck von einem Hauptzylinder M/C zu einer Bremsvorrichtung W/C. In die Hauptleitung sind ein normalerweise offenes Schieberventil 2 und ein erstes Ventil 3 eingefügt, bei dem es sich ebenfalls um ein Ventil des normalerweise offenen Typs (und zwar um ein

elektromagnetisches Ventil) handelt.

Das Schieberventil 2 ist auf seiner StromaufwärtsSeite, d.h. auf der an dem Hauptzylinder angeschlossenen Seite, mit einem Eintrittssystem ausgestattet. Eine Zwischen-Fluidkammer B ist zwischen der Austrittstluidkammer des Schieberventils 2 und dem ersten Ventil 3 ausgebildet. Ein Austrittssystem Ao ist auf der Stromabwärtsseite des ersten Ventils 3, d.h. auf der an die Bremsvorrichtung angeschlossenen Seite, in der Hauptleitung ausgebildet. Eine Bypass-Leitung ist mit der Hauptleitung 1 zwischen dem Austrittssystem Ao und der Zwischen-Fluidkammer B verbunden. In diesem speziellen Ausführungsbeispiel sind in diese Bypass-Leitung 4 folgende Elemente in der nachfolgend genannten Reihenfolge eingefügt: ein normalerweise geschlossenes zweites Ventil 5, das dem Austrittssystem Ao der Hauptleitung am nächsten liegt; ein Reservoir 6 mit geringer Kapazität; eine Pumpe 7; ein Druckspeicher 8; sowie ein Rückströmventil 9. Wenn sich das zweite Ventil 5 öffnet, um ein Einströmen des Druckfluids in das Reservoir zu ermöglichen, wird das Druckfluid von der Pumpe 7 angesaugt und in den Druckspeicher 8 geleitet und dann über das Rückströmventil 9

in die Zwischen-Fluidkammer B zurückgeführt.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung sind das erste und das dritte Ventil 3 und 5 als elektromagnetische Umschal tventile ausgebildet. Das erste Ventil 3 wird durch ein Signal S1 von dem geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand gebracht, das von einer Antiblockier-Steuerschaltung ECU erzeugt wird, um ein Stoppen des Ansteigens des Bremsfluiddrucks oder eine unveränderte Beibehaltung des Bremsfluiddrucks zu veranlassen. Das zweite Ventil 5 wird durch ein Signal S2 von dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand gebracht, das erzeugt wird, um ein Absinken des Bremsfluiddrucks zu veranlassen.

Bei dem Reservoir 6 und der Pumpe 7 handelt es sich um bekannte Einrichtungen. Zum Beispiel ist die Pumpe 7 derart angeordnet, daß sie den Ansaugvorgang synchron mit dem Umschalten des zweiten Ventils 5 von dessem geschlossenen Zustand in dessen geöffneten Zustand ausführt. Genauer gesagt wird ein exzentrisches Steuerflächenglied mittels eines Motors gedreht (dies ist nicht gezeigt), um einen Druckkolben zu einer hin- und hergehenden Bewegung zu veranlassen, so daß das Druckfluid in einer Richtung angesaugt werden kann. Die Einzelheiten des Schieberventils 2 werden im folgenden beschrieben.

Das Schieberventil 2 besitzt einen Zylinderkörper. Dieser Zylinderkörper ist mit einem Paar koaxialer Zylinder 10 und 11 versehen, die denselben Durchmesser aufweisen und beidseits des Zylinderkörpers ausgebildet sind. Ein Ausgleichkolben befindet sich mit seinen beiden Enden in gleitend verschiebbarem Eingriff mit diesen Zylindern 10 und 11. Ein Ventilkörperteil 14 ist in dem mittleren Bereich des Ausgleichkolbens 12 derart ausgebildet, daß er mit einem Ventilsitzteil 13 des Zylinderkörpers in Eingriff bringbar ist. Der Ventilkörperteil 14 und der Ventilsitzteil 13 sind somit derart angeordnet, daß sie als Absperrventil dienen. Die Verbindung zwischen dem

Eintrittssystem Ai und der Zwischen-Fluidkammer B läßt sich somit durch dieses Absperrventil blockieren. Die Leitungsanordnung des Antiblockiersystems ist folgendermaßen ausgebildet: Der Fluiddruck F2 des Austrittssystems Ao ist dazu ausgelegt, über eine vor dem zweiten Ventil 5 abzweigende Leitung auf das linke Ende des Ausgleichkolbens 12 zu wirken. Ein weiterer Fluiddruck F1 des in den Druckspeicher S gesaugten Druckfluids ist dazu ausgelegt, über einen im Zylinderkörper des Schieberventils 2 von dem Bypass-Kanal 4 abzweigenden Kanal auf das rechte Ende des Ausgleichkolbens 12 zu wirken. Außerdem ist der Dichtquerschnitt des Ventilsitzteils 13 derart ausgebildet, daß er dem Durchmesser eines jeden Zylinders 10 und 11 im wesentlichen gleich ist, außerdem ist eine Feder 15 vorgesehen, die dazu ausgelegt ist, den Ausgleichkolben in stabiler Weise in dem normalen, geöffneten Zustand zu halten, wenn sich die Bremse bzw. das Bremspedal im freigegebenen Zustand befindet. Innerhalb des Ausgleich^kolbens 12 ist ein Einwegventil 16 angeordnet, um das Druckfluid des Austrittssystems Ao mit Sicherheit zu dem Eintrittssystem Ai zurückzubringen. Das Rückstromventil 9 ist im Körper des Schieberventils 2 angeordnet, durch den auch der Endbereich der Bypass-Leitung 4 verläuft.

Bei dem in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildeten Ausführungsbeispiel werden das Ansteigen und das Abfallen des Bremsfluiddrucks in folgender Weise gesteuert: In dem Normalzustand sind das Schieberventil 2 und das erste Ventil 3 geöffnet, und das zweite Ventil 5 ist geschlossen. Dadurch wird der bei dem Hauptzylinder M/C erzeugte Fluiddruck so wie er ist auf die Bremsvorrichtung W/C übertragen. Bei Bremsfreigabe kehrt der Fluiddruck so wie er ist zu dem Hauptzylinder zurück. Während des Arbeitens der Antiblockiervorrichtung schließt sich das erste Ventil 3 und öffnet sich das zweite Ventil 5. Dann wird das innerhalb der Bremsvorrichtung vorhandene Druckfluid über die Bypass-Leitung 4 in den Druckspeicher 8 geführt, um dadurch den Bremsdruck zu verringern. In diesem Fall wirkt der in dem Druckspeicher 8 gespeicherte Fluiddruck auf das rechte Ende des Ausgleichkolbens 12, so daß dieser nach links bewegt wird. Dies veranlaßt den Ventilkörperteil 14 dazu, mit dem Ventils^itzteil 13 in Eingriff zu treten. Danach kann der Bremsfluiddruck entweder wieder

erhöht werden oder er kann so wie er ist beibehalten werden, und zwar durch Schließen des zweiten Ventils 5 und öffnen oder Schließen des ersten Ventils 3, je nachdem, wie dies erforderlich ist.

Dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus: Das Schieberventil 2 ist in der Lage,in einer geeigneten Weise zu arbeiten, um den Bremsfluiddruck in dem Normalzustand sowie in dem Antiblockier-Steuerzustand zu steuern. Dies heißt mit anderen Worten, daß in dem Normalzustand das Schieberventil 2 die Hauptleitung offen hält, um eine ungehinderte übertragung und Rückführung des Druckfluids sicherzustellen. In dem Antiblockier-Steuerzustand, d.h. während des Arbeitens der Antiblockiervorrichtung, schafft das Schieberventil 2 eine mechanische, druckmäßige Trennung des Eintrittssystems Ai von der Zwischen-Fluidkammer B. Dies verhindert, daß der Hauptzylinder von Druckänderungen, wie z.B. einem Abfall und einem Anstieg des BremsfIuiddrucks, beeinträchtigt wird. Der Ausgleichkolben 12 ist derart angeordnet, daß er sich nur dann bewegt, wenn der Fluiddruck des Austrittssystems Ao auf der Seite der Bremsvorrichtung abfällt und das Druckfluid somit in den Druckspeicher 8 geleitet wird. Dadurch besitzt diese Anordnung die Eigenschaft, daß die Möglichkeit eines unbeabsichtigten bzw. irrtümlichen Schließens des Absperrventils verhindert ist. Dies ist ein herausragender Vorteil. Außerdem sind die Querschnittsflächen der Teile des Ausgleichzylinders, die an den Zylindern 10 und 11 in gleitend verschiebbarer Weise angreifen, derart ausgebildet, daß sie dem Dichtquerschnitt des Ventilsitzes 13 im wesentlichen gleich sind. Aufgrund dieser Ausbildung wird selbst dann, wenn ein rascher Strom des Bremsdruckfluids als Ergebnis einer plötzlichen Bremsbetätigung oder dergleichen auftritt, keine Bewegungskraft auf den Ausgleichzylinder ausgebübt, die das Schieberventil 2 dazu veranlaßt, die Zufuhr des Druckfluids in irgendeiner Weise einzuschränken. Dies ist eine weiterer Vorteil dieses Ausführungsbeispiels.

Das Fahrzeug-Antiblockiersystem gemäß der vorliegenden Erfindung schafft eine vollständige Lösung des bisherigen Problems, daß eine Änderung des Bremsfluiddrucks, wie sie während des Arbeitens der Antiblockiervorrichtung auftritt, auf das Bremspedal übertragen wird. Das Schieberventil arbeitet in zuverlässiger Weise und ist mit Sicherheit daran gehindert, irgendeine fehlerhafte Funktion in einem jeglichen Zustand auszuführen, sei es nun der Antiblockier-Steuerzustand oder ein anderer Zustand. Die vorliegende Erfindung hat somit einen großen Nutzen.

- Leerseite -

Claims

KUNRER · SCHMITT-MLSON · HIRSCH PATENTANWÄLTE ' .... ■ - ΕΓΙ«ΗΊ·:\Ν KTENT -\TTUR\KYS u.Z.: K 30 387 S/81z 5. Februar 1986 AKEBONO BRAKE INDUSTRY CO. , LTD. 3603533 19-5, Nihonbashi Koami-cho, Chuo-ku Tokio/ Japan Antiblockiersystem für Fahrzeuge Beanspruchte Priorität: 6. Februar 1985 - Japan - Nr. Sho 60-21323 Ansprüche

1. Antiblockiersystem für ein Fahrzeug, mit einem ersten Ventil, das in einer Bremsfluiddruckübertragungsleitung von einem Hauptzylinder zu einer jeden Bremsvorrichtung derart ausgebildet ist,daß es unter der Wirkung eines Antiblockier-Steuersignals arbeitet, mit einem zweiten Ventil, das derart ausgebildet.ist, daß es sich zum Reduzieren des Bremsfluiddrucks öffnet, mit einer Druckfluidrückführvorrichtung, die derart ausgebildet ist, daß sie Bremsdruckfluid in einen Druckspeicher leitet, um das Bremsdruckfluid zu der Stromaufwärtsseite des ersten Ventils zurückzuführen, und mit einem zwischen dem ersten Ventil und dem Hauptzylinder angeordneten Schieberventil,
dadurch gekennzeichnet , daß das Schieberventil (2) mit einem Ausgleichkolben (12) versehen ist, der derart ausgebildet ist, daß das in den Druckspeicher (8) geleitete Bremsdruckfluid auf sein eines Ende wirken kann und das Bremsdruckfluid der Bremsvorrichtung (W/C) auf sein anderes Ende wirken kann, und daß eine Absperrventileinrichtung (13, 14) an einem in Axialrichtung mittleren Bereich des Ausgleichkolbens angeordnet ist, um einen Durchlaß zwischen dem Hauptzylinder (W/C) und

dem ersten Ventil (3) im Einklang mit der Bewegung des Ausgleichkolbens zu schließen.

2. Antiblockiersystem nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrventileinrichtung einen in dem in Axialrichtung mittleren Bereich des Ausgleichkolbens (12) ausgebildeten Ventilkörperteil (14) sowie einen Ventilsitz (13) aufweist, der dazu ausgelegt ist, mit dem Ventilkörperteil (14) in Eingriff zu treten.

3. Antiblockiersystem nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die mit Druck beaufschlagte Fläche des Ausgleichkolbens (12) an jedem der beiden Enden desselben ungefähr gleich dem Dichtquerschnitt ist, der sich aus dem Eingriff zwischen dem Ventilkörperteil (14) und dem Ventilsitz (13) ergibt.

4. Antiblockiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ausgleichkolben (12) ein Einwegventil (16) integriert ist, das derart ausgebildet ist, daß es ein Zurückströmen des Bremsdruckfluids von der Bremsvorrichtung (W/C) zu dem Hauptzylinder (M/C) gestattet.